JP2015197331A - 光学試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より小型で扱いやすく、かつ、構成がより簡便で故障しにくい、赤外線シーカのための光学試験装置を提供する。
【解決手段】光学試験装置は、三次元ドームとしての目標模擬画像発生装置５００と、複数の光源と、模擬目標制御装置４３０とを具備する。ここで、三次元ドームは、試験対象である画像取得装置（赤外線シーカ）１１の視野を立体的に覆う。複数の光源は、三次元ドームの内側に分散して配置されている。模擬目標制御装置４３０は、複数の光源を制御する。光学試験装置は、所望の画像を三次元ドームの内側に発生させる。目標源の物理的な移動が不要となるので、光学試験装置の小型化と、その構成の簡略化が可能となる。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、光学試験装置に関し、例えば、飛しょう体の赤外線シーカなどの画像取得装置を試験する光学試験装置に好適に利用できるものである。

外部を光学的に観察する画像取得装置の動作を試験する光学試験装置の小型化および構成の簡略化が求められている。例えば、飛しょう体に搭載される赤外線シーカのように、内部の光学系が首振動作を行うことで広い視野が実現されている場合には、赤外線シーカが観察する目標源を、この視野の範囲全体にわたって移動させながら試験する必要があった。さらに、飛しょう体自身の三次元的な運動や、目標源の三次元的な運動を再現し、これらの運動を組み合わせた数多くの状態で試験を行う必要がある。そのために、試験装置が大型かつ複雑になり、その結果として試験装置の故障発生頻度が高くなってしまう傾向がある。

上記に関連して、特許文献１には、以下のことを特徴とするシミュレータに係る記載が開示されている。このシミュレータは、データベース部と、シミュレーション設定部と、目標疑似発光部と、目標光源制御部と、目標模擬ユニットと、運動模擬駆動部と、運動模擬制御部と、ドームと、目標検出装置と、試験対象システムと、ドーム内大気透過率計測部と、補正データ処理部とを有する。ここで、データベース部は、模擬する目標物及び背景の場景を再現するのに必要なデータを蓄積する。シミュレーション設定部は、場景を再現するシミュレーションを行うための各種条件を設定し、設定した条件に該当する場景のデータをデータベース部から読み出して各制御部に供給する。目標疑似発光部は、目標物を模擬する光源を有する。目標光源制御部は、データベース部から読み出したデータに基づいて、目標模擬発光部の動作を制御する。目標模擬ユニットは、内部に目標疑似発光部を配置し、かつ目標物としての必要な機能を有する。運動模擬駆動部は、目標模擬ユニットを恰も実際の目標物の如く動かす。運動模擬制御部は、データベース部から読み出したデータに基づいて、運動模擬駆動部の動作を制御する。ドームは、内部に目標模擬ユニット及び運動模擬駆動部を配置し、かつ内壁に背景を模擬するとともに、目標模擬ユニットを内壁に沿って移動させることにより目標物を模擬する。目標検出装置は、ドームの内壁に模擬した場景を検出する。試験対象システムは、ドーム内に配置されるとともに、内部に目標検出装置を配置し、かつ検出した場景に基づいて評価を行う。ドーム内大気透過率計測部は、ドーム内に配置するとともに、黒体炉と分光計測装置を有し、かつ分光計測装置により、大気を通した黒体炉の分光輝度を計測する。補正データ処理部は、計測した分光輝度データに基づいてドーム内の大気透過率を算出して、シミュレーション設定部に供給する。このシミュレータは、算出した大気透過率に基づいて、目標光源制御部により目標疑似発光部の光源の光量を制御する。

しかしながら、特許文献１に記載のシミュレータは、まだ大型かつ構成が複雑である。

特許３１８５６０３号

より小型で扱いやすく、かつ、構成がより簡便で故障しにくい光学試験装置を提供する。

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

一実施の形態による光学試験装置は、三次元ドーム（５００）と、複数の光源（５０１および５０２、または、６０１および６０２）と、制御装置（４３０）とを具備する。ここで、三次元ドーム（５００）は、試験対象である画像取得装置（１１）の視野を立体的に覆う。複数の光源（５０１および５０２、または、６０１および６０）は、三次元ドーム（５００）の内側に分散して配置されている。制御装置（４３０）は、複数の光源（５０１および５０２、または、６０１および６０２）を制御する。光学試験装置は、所望の画像を三次元ドーム（５００）の内側に発生させる。

前記一実施の形態によれば、目標源の物理的な移動が不要となるので、光学試験装置の小型化と、その構成の簡略化が可能となる。

図１Ａは、飛しょう体の構成例を示す図である。 図１Ｂは、従来技術によるフィジカルシミュレーション装置の構成例を示す図である。 図２Ａは、従来技術によるフライトテーブルの構成例を示す図である。 図２Ｂは、従来技術による赤外線シーカ保持部の構成例を示す図である。 図３は、従来技術による機能試験装置の他の構成例を示す図である。 図４Ａは、本発明による光学試験装置の構成例を示す図である。 図４Ｂは、本発明による目標模擬画像発生装置の設置例を示す図である。 図５Ａは、第１の実施形態による目標模擬画像発生装置の構成例を示す図である。 図５Ｂは、第１の実施形態による光源の構成例を示す図である。 図６は、第２の実施形態による光源の構成例を示す図である。

本発明による光学試験装置について説明する前に、本発明の課題をよりよく理解するために、本発明に関連する従来技術について説明する。

本発明による光学試験装置は、例えば、飛しょう体に搭載される赤外線シーカなどの画像取得装置をその試験対象としている。まず、飛しょう体の構成例について説明する。

図１Ａは、飛しょう体１０の構成例を示す図である。図１Ａに示した構成例による飛しょう体１０の構成要素について説明する。図１Ａに示した飛しょう体１０は、赤外線シーカ１１と、オートパイロット装置１２と、操舵装置１３と、推進装置１４と、操舵翼１５とを有している。なお、図１Ａは簡略化されており、飛しょう体１０はさらに他の構成要素を含んでいても良い。

図１Ａに示した構成要素の接続関係について説明する。赤外線シーカ１１の出力は、オートパイロット装置１２の入力に接続されている。オートパイロット装置１２の出力は、操舵装置１３の入力に接続されている。操舵装置１３の出力は、操舵翼１５の入力に接続されている。

図１Ａに示した構成要素の動作について説明する。赤外線シーカ１１は、目標を赤外線の帯域で光学的に観察し、その結果を示す信号を出力する。赤外線シーカ１１は、主に遠方に位置する目標の画像を取得するために、その光学系は平行光を受光するように構成されていても良い。このとき、赤外線シーカ１１は、画像を一度に取得可能な視野の範囲を補うために、光学系の光軸を移動する駆動装置を有していても良い。

オートパイロット装置１２は、赤外線シーカ１１の出力に応じて、飛しょう体１０が向かうべき方向を算出し、その結果に基づき操舵翼１５が取るべき角度を算出し、その結果を示す信号を出力する。

操舵装置１３は、オートパイロット装置１２の出力に応じて、操舵翼１５の方向を制御する。

推進装置１４は、固形燃料の燃焼などによって、飛しょう体の推力を生み出す。

飛しょう体の全体的な動作を試験するために、一例として、フィジカルシミュレーション装置が用いられる。ここで、従来技術によるフィジカルシミュレーション装置の構成例について説明する。

図１Ｂは、従来技術によるフィジカルシミュレーション装置１００の構成例を示す図である。図１Ｂに示した構成例によるフィジカルシミュレーション装置１００の構成要素について説明する。図１Ｂに示したフィジカルシミュレーション装置１００は、シミュレーション演算装置１１０と、飛しょう体制御盤１２０と、模擬目標制御装置１３０と、空力負荷模擬装置１４０と、飛しょう演算装置１５０と、目標源２０１と、目標源駆動テーブル２０２と、赤外線シーカ駆動テーブル２０３とを有している。

なお、図１Ｂは、フィジカルシミュレーション装置１００が図１Ａに示した構成例による飛しょう体１０のうち、赤外線シーカ１１と、操舵装置１３とを用いて試験を行っている状態を示している。ここで、図１Ｂに示した操舵装置１３は、操舵翼１５をさらに含んでいても良い。また、飛しょう演算装置１５０は、図１Ａに示した構成例による飛しょう体１０のオートパイロット装置１２を含んでいても良い。

図１Ｂに示した構成要素の接続関係について説明する。シミュレーション演算装置１１０の出力（１ａ、１ｃ、１ｊ）は、飛しょう体制御盤１２０の入力（１ａ）と、模擬目標制御装置１３０の入力（１ｃ）と、空力負荷模擬装置１４０の入力（１ｊ）とに接続されている。空力負荷模擬装置１４０の出力（１ｍ）は、飛しょう体制御盤１２０の他の入力（１ｍ）に接続されている。飛しょう体制御盤１２０の出力（１ｂ、１ｇ）は、赤外線シーカ駆動テーブル２０３の入力（１ｂ）と、赤外線シーカ１１の入力（１ｇ）とに接続されている。模擬目標制御装置１３０の出力（１ｄ、１ｅ）は、目標源２０１の入力（１ｄ）と、目標源駆動テーブル２０２の入力（１ｅ）とに接続されている。目標源２０１は、目標源駆動テーブル２０２に固定されている。赤外線シーカ１１は、目標源２０１が出力する赤外線光を受光する（１ｆ）。赤外線シーカ１１は、赤外線シーカ駆動テーブル２０３に固定されている。赤外線シーカ１１の出力（１ｈ）は、飛しょう演算装置１５０の入力（１ｈ）に接続されている。飛しょう演算装置１５０の出力（１ｉ）は、操舵装置１３の入力（１ｉ）に接続されている。操舵装置１３の出力（１ｌ）は、飛しょう体制御盤１２０の入力（１ｌ）に接続されている。操舵装置１３と、空力負荷模擬装置１４０とは、空力的に接続されており、相互に影響し合っている（１ｋ）。

図１Ｂに示した構成要素の動作について説明する。シミュレーション演算装置１１０は、目標源２０１の動作と、飛しょう体の動作とについて、シミュレーションを行い、フィジカルシミュレーション装置１００を全体的に制御する。飛しょう体制御盤１２０は、シミュレーション演算装置１１０の制御下（１ａ）で、赤外線シーカ駆動テーブル２０３の動作を制御する（１ｂ）。模擬目標制御装置１３０は、シミュレーション演算装置１１０の制御下（１ｃ）で、目標源２０１および目標源駆動テーブル２０２の動作を制御する（１ｄ、１ｅ）。赤外線シーカ駆動テーブル２０３は、飛しょう体制御盤１２０の制御下（１ｂ）で、かつ、赤外線シーカ１１を保持した状態で、飛しょう体の動作を再現し、特に赤外線シーカ１１の姿勢を制御する。目標源駆動テーブル２０２は、模擬目標制御装置１３０の制御下（１ｅ）で、かつ、目標源２０１を保持した状態で、飛しょう体の目標の動作、特に、飛しょう体および目標の位置関係を再現し、すなわち、目標源２０１および赤外線シーカ１１の位置関係を制御する。目標源２０１は、模擬目標制御装置１３０の制御下（１ｄ）で、飛しょう体の目標の光学的な動作を再現し、特に、赤外線帯域の光を赤外線シーカ１１に向けて照射する（１ｆ）。赤外線シーカ１１は、目標源２０１から照射される赤外線光および飛しょう体制御盤１２０の制御に基づいて光学系の光軸方向を調整し、この赤外線光を受光し（１ｆ）、その結果を飛しょう演算装置１５０に向けて出力する（１ｈ）。飛しょう演算装置１５０は、赤外線シーカ１１の出力（１ｈ）に応じて、飛しょう体が推進すべき方向を演算し、その結果を操舵装置１３に向けて出力する（１ｉ）。空力負荷模擬装置１４０は、シミュレーション演算装置１１０の制御下（１ｊ）で、飛しょう体付近の大気の状態を再現し、特に飛しょう体から見た周囲の風の方向および速度を再現する（１ｋ）。操舵装置１３は、飛しょう演算装置１５０の制御下（１ｉ）で飛しょう体が推進しようとする方向を再現するが、同時に、空力負荷模擬装置１４０からの空力的抵抗を受ける（１ｋ）。操舵装置１３の動作と、空力負荷模擬装置１４０とが相互に影響した結果として、飛しょう体が実際にどのような位置および姿勢を取るかを、操舵装置１３および空力負荷模擬装置１４０からのフィードバック（１ｌ、１ｍ）に基づいて飛しょう体制御盤１２０が演算して、その結果をシミュレーション演算装置１１０に向けて出力する（１ｎ）。

図１Ｂに示したフィジカルシミュレーション装置１００は、上述したように、飛しょう体の構成要素の一部に、飛しょう体が受け得る光学的影響および空力的影響を印加し、これらの入力に対する飛しょう体の各構成要素の挙動をフィードバックすることで、飛しょう体の動作を試験することが出来る。

図１Ｂに示した従来技術によるフィジカルシミュレーション装置１００のうち、目標源駆動テーブル２０２は２軸の自由度によって目標源２０１を動かし、赤外線シーカ駆動テーブル２０３は３軸の自由度によって赤外線シーカ１１を動かす。合計５軸の独立した自由度を実現するために、目標源駆動テーブル２０２および赤外線シーカ駆動テーブル２０３の集合体は、非常に大きくなり、かつ、構造が複雑になっている。目標源駆動テーブル２０２および赤外線シーカ駆動テーブル２０３の集合体であるフライトテーブルの構成例について説明する。

図２Ａは、従来技術によるフライトテーブルの構成例を示す図である。図２Ａに示した構成例によるフライトテーブルの構成要素について説明する。図２Ａに示したフライトテーブルは、目標源２０１と、目標源駆動テーブル２０２と、光学観測装置保持部としての赤外線シーカ駆動テーブル２０３とを有している。ここで、図２Ａに示した目標源２０１と、目標源駆動テーブル２０２と、赤外線シーカ駆動テーブル２０３とは、図１Ｂに示した目標源２０１と、目標源駆動テーブル２０２と、赤外線シーカ駆動テーブル２０３とに、それぞれ対応している。

図２Ｂは、従来技術による赤外線シーカ保持部の構成例を示す図である。すなわち、図２Ｂは、図２Ａに示した赤外線シーカ駆動テーブル２０３の構成例を示す図である。図２Ｂに示した構成例による赤外線シーカ駆動テーブル２０３の構成要素について説明する。図２Ｂに示した赤外線シーカ駆動テーブル２０３は、ロール軸フレーム２１１と、ヨー軸フレーム２２１と、ピッチ軸フレーム２３１とを有している。

図２Ｂに示した構成要素の接続関係および動作について説明する。赤外線シーカ１１は、ロール軸フレーム２１１によって保持されている。赤外線シーカ１１と、ロール軸フレーム２１１の間には、ロール軸２１０による回転自由度がある。ロール軸フレーム２１１は、このロール軸２１０による回転動作を可能とするモーターやギアボックスなどを有していても良い。

ロール軸フレーム２１１は、ヨー軸フレーム２２１によって保持されている。ロール軸フレーム２１１と、ヨー軸フレーム２２１との間には、ヨー軸２２０による回転自由度がある。ヨー軸フレーム２２１は、このヨー軸２２０による回転動作を可能とするモーターやギアボックスなどを有していても良い。

ヨー軸フレーム２２１は、ピッチ軸フレーム２３１によって保持されている。ヨー軸フレーム２２１と、ピッチ軸フレーム２３１との間には、ピッチ軸２３０による回転自由度がある。ピッチ軸フレーム２３１は、このピッチ軸２３０による回転動作を可能とするモーターやギアボックスなどを有していても良い。なお、ピッチ軸フレーム２３１は、フライトテーブルの土台として固定されていることが望ましい。

このように、図２Ｂに示した赤外線シーカ駆動テーブル２０３は、入れ子構造になっている３つのフレームが、飛しょう体制御盤１２０による制御に応じて、赤外線シーカ１１の３軸回転動作を実現する。

図２Ａに示した目標源駆動テーブル２０２も同様に、ピッチ軸２３０およびヨー軸２２０による動作を実現する２つのフレームおよび土台が入れ子構造に接続されて目標源２０１を保持しており、模擬目標制御装置１３０による制御に応じて、目標源２０１の２軸回転動作を実現する。

図２Ａに示したように、目標源駆動テーブル２０２自体が、赤外線シーカ駆動テーブル２０３の外側に、入れ子構造になって配置されている。従来技術によるフライトテーブル２００が大きく、構造が複雑で、その結果故障の頻度が高い原因は、主に上述した合計５つのフレームが５層の入れ子構造を有することによると言える。

次に、別の従来技術について説明する。図３は、従来技術によるフライトテーブルの他の構成例を示す図である。図３に示した他の構成例として機能試験装置３００の構成要素について説明する。図３に示した機能試験装置３００は、目標源３０１と、目標源駆動テーブル３０２と、光学観測装置保持部としての赤外線シーカ駆動テーブル３０３とを有している。

図３に示した構成要素の接続関係及び動作について説明する。目標源駆動テーブル３０２は、目標源３０１を保持しており、かつ、目標源３０１の、アジマス軸回転方向３４０の回転動作を実現する。赤外線シーカ駆動テーブル３０３は、赤外線シーカ１１を保持しており、かつ、赤外線シーカ１１の、ロール軸回転方向３１０と、アジマス軸回転方向３２０と、ピッチ軸回転方向３３０とによる３軸回転動作を実現する。
図３に示した機能試験装置３００は、赤外線シーカ１１単体の動作を試験するための装置であり、図２Ａに示したフライトテーブル２００よりも小型で、構造が簡略化されている。それでも、図３に示した機能試験装置３００は、赤外線シーカ１１の２倍程度には大きく、かつ、合計４軸の回転動作を実現する構造は十分に複雑で、故障の発生頻度も高い。

次に、添付図面を参照して、本発明による光学試験装置を実施するための形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
図４Ａは、本発明による光学試験装置の構成例を示す図である。図４Ａに示した構成例による光学試験装置の構成要素について説明する。図４Ａに示した光学試験装置は、シミュレーション演算装置４１０と、飛しょう体制御盤４２０と、模擬目標制御装置４３０と、空力負荷模擬装置４４０と、飛しょう演算装置４５０と、目標模擬画像発生装置５００と、赤外線シーカ駆動テーブル４０３とを有している。

図４Ａに示した光学試験装置は、図１Ｂに示した従来技術によるフィジカルシミュレーション装置１００において、目標源２０１および目標源駆動テーブル２０２とからなる集合体を、図４Ａに示した目標模擬画像発生装置５００に置き換えたものに等しい。

言い換えれば、図４Ａに示したシミュレーション演算装置４１０と、飛しょう体制御盤４２０と、模擬目標制御装置４３０と、空力負荷模擬装置４４０と、飛しょう演算装置４５０と、赤外線シーカ駆動テーブル４０３とは、それぞれ、図１Ｂに示したシミュレーション演算装置１１０と、飛しょう体制御盤１２０と、模擬目標制御装置１３０と、空力負荷模擬装置１４０と、飛しょう演算装置１５０と、赤外線シーカ駆動テーブル２０３とに対応する。これらの対応関係を有する図４Ａの構成要素については、対応する図１Ｂの構成要素と、構成、接続関係および動作が同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。

図４Ｂは、本発明による目標模擬画像発生装置５００の設置例を示す図である。言い換えれば、図４Ｂは、本発明による目標模擬画像発生装置５００と、赤外線シーカ保持部としての赤外線シーカ駆動テーブル４０３との位置関係を示している。

図４Ｂに示した赤外線シーカ駆動テーブル４０３について説明する。図４Ｂに示した赤外線シーカ駆動テーブル４０３は、ロール軸フレーム５１１と、ヨー軸フレーム５２１と、ピッチ軸フレーム５３１とを有する。ここで、図４Ｂに示したロール軸フレーム５１１と、ヨー軸フレーム５２１と、ピッチ軸フレーム５３１とは、それぞれ、図２Ｂに示したロール軸フレーム２１１と、ヨー軸フレーム２２１と、ピッチ軸フレーム２３１とにそれぞれ対応する。また、図４Ｂに示したロール軸５１０と、ヨー軸５２０と、ピッチ軸５３０とも、それぞれ、図２Ｂに示したロール軸２１０と、ヨー軸２２０と、ピッチ軸２３０とに対応する。これらの対応関係を有する図４Ｂの構成要素については、対応する図２Ｂの構成要素と、構成、接続関係および動作が同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。

図４Ｂに示した目標模擬画像発生装置５００の設置方法について説明する。目標模擬画像発生装置５００は、赤外線シーカ１１とともに、ロール軸フレーム５１１によって保持されている。ここで、目標模擬画像発生装置５００は、立体的な三次元ドームの形状を有しており、その内側に赤外線シーカ１１を覆うように配置されている。目標模擬画像発生装置５００は、特に、赤外線シーカ１１が内蔵する観察光学系の光軸が向き得る方向の範囲を完全に覆うように配置されていることが好ましい。

図５Ａは、第１の実施形態による目標模擬画像発生装置５００の構成例を示す図である。前述のとおり、本実施形態による目標模擬画像発生装置５００は、赤外線シーカ１１の視野範囲を全て覆うように配置される。図５Ａでは、赤外線シーカ１１が内蔵する観察光学系の首振り方向を、図面の平面上に示した首振り方向１６とし、その視野範囲の一例として視野範囲１６Ａ〜１６Ｃを挙げている。しかしながら、実際には、図面に垂直な方向にも首振りは可能であり、またこれらの方向を適宜に合成したあらゆる方向にも首振りは可能であるので、目標模擬画像発生装置５００は立体的な三次元ドームの形状を有することが好ましい。

本実施形態による目標模擬画像発生装置５００は、立体的な三次元ドームの内側に分散して配置された複数の光源を有する。これらの光源について説明する。

図５Ｂは、第１の実施形態による光源の構成例を示す図である。図５Ｂに示した構成例による光源の構成要素について説明する。図５Ｂに示した光源は、複数のコリメータ５０１と、複数の熱源５０２とを有する。ここで、複数の熱源５０２のそれぞれは、例えば、いわゆるボロメータの原理を逆に用いて赤外線帯域の光を発生させても良い。

図５Ｂに示した構成要素の接続関係について説明する。複数のコリメータ５０１と、複数の熱源５０２とは、それぞれ、一対一対応で接続されている。より詳細には、それぞれのコリメータ５０１の前段にそれぞれの熱源５０２が接続されており、それぞれのコリメータ５０１の出力は目標模擬画像発生装置５００の内側、すなわち赤外線シーカ１１の方を向くように配置されている。それぞれの熱源５０２の前段は、図４Ａおよび図５Ａに示した模擬目標制御装置４３０に接続されている。

図５Ｂに示した構成要素の動作について説明する。それぞれの熱源５０２は、模擬目標制御装置４３０による制御に応じて、熱を発生させ、特に、赤外線帯域の光を発生させる。ここで、それぞれの熱源５０２が発生させる赤外線は、飛しょう体の目標が発する光と同等の特性を有することが好ましい。

それぞれの熱源５０２が発する赤外線は拡散する方向に放射される場合が多いが、これをコリメータ５０１によって平行光に変換する。これは、赤外線シーカ１１が内蔵する、焦点が遠方に設定されている観察光学系に合わせるためである。

模擬目標制御装置４３０は、複数の熱源５０２を制御することで、目標模擬画像発生装置５００の内側に目標模擬画像を発生させる。より詳細には、模擬目標制御装置４３０は、複数の熱源５０２の一部に赤外線を発生させ、残りは赤外線の発生をさせないか低温とすることで、赤外線シーカ１１から見て特定の方向に目標等の熱源が存在するかのような目標模擬画像を発生させる。この目標模擬画像の位置は、赤外線を発生させる熱源５０２の分布を適宜に変更することで、目標模擬画像発生装置５００の立体的な三次元ドームの内側で自由に変更可能である。

本実施形態による目標模擬画像発生装置５００で、従来技術による目標源２０１および目標源駆動テーブル２０２を置き換えることで、本実施形態による光学試験装置を大幅に小型化し、その構造を簡略化し、その結果として故障の発生頻度を抑制することが可能となる。図４Ｂに示した本実施形態による構成で、図３に示した機能試験装置３００のうち、目標源駆動テーブル３０２と目標源３０１の代替としての機能も再現可能であり、この場合も小型化、簡略化および故障発生頻度の抑制が可能となる。

なお、図５Ｂに示した本実施形態による光源は、試験対象に合わせて、光源の種類や、発生させる光の強度および波長や、三次元ドームの内側に配置する密度などを自由に変更可能である。

（第２の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、光源として赤外線を発生させる熱源を用いたが、その他の光源を代わりに用いることも可能である。本発明の第２の実施形態では、その変更例について説明する。

図６は、第２の実施形態による光源の構成例を示す図である。図６に示した構成例による光源の構成要素について説明する。図６に示した光源は、複数のコリメータ６０１と、複数の光ファイバ６０２と、複数の発光素子６０３とを有している。ここで、複数の発光素子６０３のそれぞれは、例えば、赤外線レーザ発振装置や、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）などであっても良い。

図６に示した構成要素の接続関係について説明する。複数のコリメータ６０１と、複数の光ファイバ６０２と、複数の発光素子６０３とは、それぞれ、一対一対一で直列に接続されている。より詳細には、それぞれのコリメータ６０１の前段にそれぞれの光ファイバ６０２が接続されており、また、それぞれの光ファイバ６０２の前段にそれぞれの発光素子６０３が接続されている。なお、それぞれのコリメータ６０１の出力は、図５Ｂに示した本発明の第１の実施形態の場合と同様に、目標模擬画像発生装置５００の内側、すなわち赤外線シーカ１１の方を向くように配置されている。それぞれの発光素子６０３の前段は、図４Ａおよび図５Ａに示した模擬目標制御装置４３０に接続されている。

図６に示した構成要素の動作について説明する。それぞれの発光素子６０３は、模擬目標制御装置４３０による制御に応じて発光する。ここで、それぞれの発光素子６０３が発生させる光は、飛しょう体の目標が発する光と同等の特性を有することが好ましい。

それぞれの光ファイバ６０２は、前段に接続されたそれぞれの発光素子６０３が発した光を、後段に接続されたそれぞれのコリメータ６０１に伝達する。

その他、コリメータ６０１および模擬目標制御装置４３０の動作については、本発明の第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

本実施形態でも、本発明の第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。本実施形態では、熱源５０２を利用する第１の実施形態よりも容易に目標模擬画像発生装置５００を実現することが可能になると期待される。

ここまで、各実施形態の説明では、試験対象が主に赤外線シーカ１１である場合について述べたが、その他の帯域の、例えば可視光線を受光する光学系を試験対象としても良い。その場合、例えば、立体的な三次元ドームの内側に敷き詰めた複数の液晶ディスプレイなどを光源として用いることも考えられる。

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

１０ 飛しょう体
１１ 画像取得装置（赤外線シーカ）
１２ オートパイロット装置
１３ 操舵装置
１４ 推進装置
１５ 操舵翼
１６ 首振り方向
１６Ａ〜１６Ｃ 視野範囲
１００ フィジカルシミュレーション装置
１１０ シミュレーション演算装置
１２０ 飛しょう体制御盤
１３０ 模擬目標制御装置
１４０ 空力負荷模擬装置
１５０ 飛しょう演算装置
２００ フライトテーブル
２０１ 目標源
２０２ 目標源駆動テーブル
２０３ 赤外線シーカ駆動テーブル
２１０ ロール軸
２１１ ロール軸フレーム
２２０ ヨー軸
２２１ ヨー軸フレーム
２３０ ピッチ軸
２３１ ピッチ軸フレーム
３００ 機能試験装置
３０１ 目標源
３０２ 目標源駆動テーブル
３０３ 赤外線シーカ駆動テーブル
３１０ ロール軸回転方向
３２０ アジマス軸回転方向
３３０ ピッチ軸回転方向
３４０ アジマス軸回転方向
４０３ 赤外線シーカ駆動テーブル
４１０ シミュレーション演算装置
４２０ 飛しょう体制御盤
４３０ 模擬目標制御装置
４４０ 空力負荷模擬装置
４５０ 飛しょう演算装置
５００ 目標模擬画像発生装置
５０１ コリメータ
５０２ 熱源
５１０ ロール軸
５１１ ロール軸フレーム
５２０ ヨー軸
５２１ ヨー軸フレーム
５３０ ピッチ軸
５３１ ピッチ軸フレーム
６０１ コリメータ
６０２ 光ファイバ
６０３ 発光素子

Claims (8)

1. 試験対象である画像取得装置の視野を立体的に覆う三次元ドームと、
   前記三次元ドームの内側に分散して配置された複数の光源と、
   前記複数の光源を制御する第１制御装置と
   を具備し、
   所望の画像を前記三次元ドームの内側に発生させる
   光学試験装置。
2. 請求項１に記載の光学試験装置において、
   前記複数の光源は、前記三次元ドームの内側に固定されており、
   前記第１制御装置は、前記複数の光源の一部を選択的に発光させ、かつ、発光する前記一部の光源の選択を変更することで前記画像を制御する
   光学試験装置。
3. 請求項１または２に記載の光学試験装置において、
   前記三次元ドームから見て前記複数の光源より内側に設置されて、前記光源が発した光を平行光に変換して前記試験対象に向けて出力する複数のコリメータ
   をさらに具備する
   光学試験装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光学試験装置において、
   前記複数の光源のそれぞれは、赤外線を放射する熱源である
   光学試験装置。
5. 請求項４に記載の光学試験装置において、
   前記熱源は、ボロメータの原理を逆に利用した熱源である
   光学試験装置。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載の光学試験装置において、
   前記複数の光源のそれぞれは、
   前段が所定の発光素子に接続された光ファイバ
   を具備する
   光学試験装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の光学試験装置において、
   前記三次元ドームおよび前記試験対象を保持し、前記三次元ドームおよび前記試験対象の姿勢を調整する保持部と、
   前記保持部の動作を制御する第２制御装置と
   をさらに具備する
   光学試験装置。
8. 請求項７に記載の光学試験装置において、
   前記試験対象を搭載する飛しょう体の飛しょう動作を、前記試験対象の出力に応じて演算する飛しょう演算装置と、
   前記飛しょう演算装置の出力に応じて前記飛しょう体の操舵を制御する操舵装置に空力負荷を印加する空力負荷模擬装置と、
   前記第１制御装置、前記第２制御装置および前記空力負荷模擬装置を制御して試験を行うシミュレーション演算装置と
   をさらに具備する
   光学試験装置。

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